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1、芳纶无纬布的制备及其抗弹性能研究第32卷第3期2007年6月高科丝钎谁与应用Hi—TechFiber&Applicationl-32NO-3Jun.2007芳纶无纬布的制备及其抗弹性能研究杨小兵,程晓农,严学华,杨娟(江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013)摘要:优化了芳纶无纬布的制备_T-艺,根据弹丸对芳纶无纬布层压板的冲击试验结果,对芳纶无纬布层压板的抗弹机理以及不同芳纶织物结构的抗弹性能进行了研究,同时研究了面密度对无纬布抗弹性能的影响.结果表明:无纬布相对于其它织物结构
2、具有较优的抗弹性能,当无纬布具有较低的面密度时,其层压板的抗弹性能也较好.关键词:无纬布;面密度;基体;抗弹;比吸能性中图分类号:TS176.9文献标识码:A文章编号:1007—9815(2007)03—0020—04StudyonAnti—BulletPropertiesandPreparationofAramidNo一venClothYANGXiao—bing,CHENGXiao—nong,YANXue—hua,YANGJuan(SchoolsofMaterialsandEngineerin
3、g,JiangsuUniversity,Zhe~iang212013China)Abstract:Preparationtechniquesofaramidno—wovenclothwereimproved.Throughimpacttests,themechanicsandtheinfluenceofarealdensityonpenetrationandanti—bulletpropertiesofdifferentfabricstructureshavebeenstudied.Theres
4、ultsshowthatno—wovenclothhasbetteranti—bulletpropertiesthanothers.Whenno—wovenclothhaslessarealdensity,itslaminatewillhavebetteranti—bulletproperties.Keywords:no..wovencloth;arealdensity;matrix;anti—-bullet;specificenergyabsorption刖菁随着战争条件的不断改变,满足现代战
5、争需要的新型装甲防护材料不断被应用于武器系统的防护领域.抗弹纤维复合材料具有优良的物理力学性能,其比强度和比模量高于金属材料,抗声震疲劳性和减震性能也大大超过金属材料.此外该类材料还具有良好的动能吸收性,且无"二次杀伤效应",因而具有良好的抗弹性能'.更重要的是在抗弹性能相当的情况下,复合材料的质量较金属材料大大减轻,从而使武器系统具有良好的机动性,对于装甲车辆的轻量化具有重要意义p.高强聚乙烯纤维与芳纶是目前制造轻质防弹材料的主要增强材料,他们以某种织物结构形式(过去一般为无纺毡或编织物)与基
6、体材料一起抵抗弹丸的冲击.以Dyneema商标着称的DSM公司用高强聚乙烯纤维制造了不同类型的纺织品,用于防护材料的制造.其中UD结构的无纬布被证明具有比其它织物结构形式更优异的抗弹性能.同时人们对芳纶无纬布进行了试验研究,但由于芳纶的分散性差,造成所制备的无纬布变形严重,纤维排列不均匀,无法达到实用化.本试验通过对缠绕过程中张力大小的控制,制备了纤维排列均匀的芳纶无纬布,并进行了抗弹性能试验.1实验部分1.1主要原材料和设备制备芳纶无纬布所用原材料见表1.主要设备仪器:收稿日期:2007—05
7、—09作者简介:杨小兵(1976一),男,山东济南人,工程师,硕士研究生,从事国防重点预研项目的研究,(电话)15952813717(电子信箱)wusansuo@163.com.第3期杨小兵,程晓衣,严学华,等:芳纶无纬布的制备及其抗弹性能研究.21一表1实验用原材料DSC.1缠绕机,哈尔滨玻璃钢研究所生产.YX.100压力成型机,上海伟力机械厂制造.1.2制备工艺(1)在Pu预聚体中加入适量,并加入一定量丙酮进行稀释,搅拌均匀,制得胶液,待用;(2)将芳纶固定于纱架上,牵出纤维的一端经过张力器
8、,展开器后固定于缠绕机的缠绕辊上,开动缠绕机进行缠绕,并根据设计要求涂刷胶液,到达规定宽度后,将制得的预浸料沿缠绕辊母线割下,于通风处晾干;(3)将预浸料用电剪刀裁剪为300×300mill正方形的预浸料,按照O./90./0.的方式进行正交铺层,在压力成型机上进行热压成型,热压温度160℃,保压时间30min,制得正交无纬布层压板.1.3试验方法1.3.1抗弹性能试验面密度是指在单位面积上物质的质量,面密度p=质量(m)/面积().面密度不仅与材料本身的特性有关,还与材料在厚度方向上的尺寸有关
